DE102016000843A1 - Kontaktierungssystem für Energiespeicherzellen und Energiespeicher - Google Patents

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Alexander Göldner
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Diehl Metal Applications GmbH
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Abstract

Die vorliegend zu Grunde liegende Erfindung betrifft insbesondere ein Kontaktierungssystem (2) zur elektrischen Verschaltung mehrerer Energiespeicherzellen (4) eines elektrischen Energiespeichers (1), sowie einen Energiespeicher (1) wie beispielsweise eine Traktionsbatterie. Das Kontaktierungssystem (2) kann mehrere, zur elektrischen Verschaltung jeweils zumindest zweier Zellpole (5) der Energiespeicherzellen (4) ausgebildete Zellpolverbinder (6) mit jeweils zumindest zwei Zellpolkontaktelementen (15) umfassen, wobei zumindest einer der Zellpolverbinder (6) zumindest ein zur Kontaktierung einer elektronischen Schaltung ausgebildetes Platinenkontaktelement (18) umfasst, welches mit einem der Zellpolkontaktelemente (15) des Zellpolverbinders (6) über einen Kontaktierungssteg (19) elektrisch leitend verbunden ist, und der Kontaktierungssteg (19) zumindest ein schräg zu einer Zellpolkontaktierungsebene (E) des Zellpolkontaktelements (15) verlaufendes Stegsegment (20, 20.1) umfasst

Description

  • Die zu Grunde liegende Erfindung betrifft insbesondere ein Kontaktierungssystem für Energiespeicherzellen, insbesondere Sekundärspeicherzellen, eines elektrischen Energiespeichers.
  • Derartige Kontaktierungssysteme kommen beispielsweise auf dem Gebiet der Elektromobilität zum Einsatz, und können bei der Herstellung von Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektroautos, dazu verwendet, mehrere Batteriezellen der Traktionsbatterie miteinander in Reihe zu schalten.
  • Beispielhafte Kontaktierungssysteme sind aus der EP 2 639 857 A1 , der DE 10 2011 079 895 A1 oder der DE 10 2011 076 624 A1 bekannt. Die genannten Dokumente zeigen bzw. beschreiben jeweils spezifische Lösungen für Kontaktierungssysteme bei Traktionsbatterien, lassen im Hinblick auf Herstellungsaufwand, Montageaufwand und/oder Herstellungskosten jedoch durchaus Potential für Verbesserungen.
  • Insoweit kann es als eine Aufgabe der Erfindung angesehen werden, ein Kontaktierungssystem für Energiespeicherzellen, insbesondere für Traktionsbatterien, sowie einen Energiespeicher, insbesondere eine Traktionsbatterie, anzugeben, mit welchem/welcher insbesondere ein verringerter Herstellungsaufwand, Montageaufwand und/oder verringerte Herstellungskosten erreicht werden kann/können. Ferner soll ein Kontaktierungssystem bzw. ein Energiespeicher angegeben werden, welches/welcher beispielsweise eine zuverlässige Kontaktierung und/oder einen zuverlässigen Betrieb des Energiespeichers ermöglicht bzw. ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird insbesondere gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Ausgestaltungen zur Lösung dieser Aufgabe ergeben sich insbesondere aus den abhängigen Patentansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Die hierin beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen gemäß der zu Grunde liegenden Erfindung sind nicht durch die in den Patentansprüchen gewählte(n) Merkmalskombination(en) und die gewählten Rückbeziehungen beschränkt. Jedes Merkmal einer Anspruchskategorie, beispielsweise einer Vorrichtung, kann beispielsweise auch in einer anderen Anspruchskategorie, beispielsweise einem Verfahren beansprucht werden. Ferner kann jedes Merkmal in den Patentansprüchen, auch unabhängig von der jeweiligen patentanspruchsgemäßen Rückbeziehung, beispielsweise in einer beliebigen Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmal(en) der Patentansprüche oder der nachfolgenden Beschreibung beansprucht werden. Ferner kann jedes Merkmal, das in der nachfolgenden Beschreibung und/oder den anhängenden Zeichnungen beschrieben oder offenbart ist, für sich, unabhängig oder losgelöst von dem Zusammenhang, in dem es steht, allein oder in jeglicher Kombination mit einem oder mehreren anderen Merkmalen, das oder die in den Patentansprüchen, der Beschreibung und/oder in den Zeichnungen beschrieben oder offenbart ist oder sind, beansprucht werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 ist ein Kontaktierungssystem zur elektrischen Verschaltung mehrerer Energiespeicherzellen eines elektrischen, beispielsweise elektrochemischen, Energiespeichers vorgesehen. Bei den Speicherzellen kann es sich beispielsweise um Sekundärbatterien bzw. Sekundärbatteriezellen handeln. Der Energiespeicher kann beispielsweise als Traktionsbatterie für Elektrofahrzeuge, insbesondere Elektroautos, ausgebildet bzw. eingerichtet sein.
  • Entsprechend der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 kann ein entsprechendes Kontaktierungssystem mehrere, zur elektrischen Verschaltung jeweils zumindest zweier Zellpole der Energiespeicherzellen ausgebildete Zellpolverbinder umfassen.
  • Beispielsweise kann das Kontaktierungssystem derart ausgebildet sein, dass die Energiespeicherzellen des Energiespeichers durch die Zellpolverbinder in Reihe geschaltet werden bzw. sind. Die Zellpolverbinder können derart ausgebildet und angeordnet sein, dass jeder Zellpolverbinder jeweils insbesondere zwei, zu verschiedenen Energiespeicherzellen gehörende Zellpole entgegengesetzter Polarität verbindet. Jedoch ist es auch möglich, dass ein, mehrere, insbesondere alle, der Zellpolverbinder zur Parallelschaltung von zwei oder mehreren Energiespeicherzellen ausgebildet bzw. eingesetzt sind.
  • Gemäß der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 weist jeder zur Verschaltung zweier Zellpole ausgebildete Zellpolverbinder jeweils zumindest zwei Zellpolkontaktelemente bzw. Zellpolkontaktabschnitte auf.
  • Unter einem Zellpolkontaktelement soll insbesondere ein Abschnitt oder Element eines Zellpolverbinders verstanden werden, welcher/s dazu ausgebildet und eingerichtet ist, mit einem Zellpol einer Energiespeicherzelle, insbesondere unmittelbar, beispielsweise durch Löten und/oder Schweißen und/oder eine mechanische Verbindung, verbunden zu werden.
  • Zumindest einer der Zellpolverbinder umfasst zumindest ein Platinenkontaktelement, welches ausgebildet und eingerichtet ist zur Kontaktierung einer elektronischen Schaltung.
  • Bei der elektronischen Schaltung kann es sich beispielsweise um eine auf einer Schaltungsplatine ausgebildete elektronische Schaltung zur Steuerung und/oder Überwachung der Ladung/Entladung und/oder zur Überwachung von Betriebszuständen und/oder des Betriebs und/oder von Betriebsparametern der Energiespeicherzelle/n bzw. des gesamten Energiespeichers handeln.
  • In Ausgestaltungen können alle Zellpolverbinder, insbesondere diejenigen Zellpolverbinder, welche jeweils zwei Zellpole elektrisch miteinander verbinden, jeweils zumindest ein Platinenkontaktelement umfassen, so dass eine Steuerung, Ansteuerung und/oder Überwachung des jeweiligen Zellpols bzw. Zellpolpaars über das Platinenkontaktelement möglich ist. In Varianten ist es möglich, dass jedes Zellpolkontaktelement eines Zellpolverbinders ein Platinenkontaktelement umfasst, so dass beispielsweise jeder mit einem entsprechenden Zellpolkontaktelement verbundene Zellpol mit der/einer Schaltung zur Steuerung und/oder Überwachung usw. verbunden werden kann. Jedem Zellpol kann z. B. eine separate Schaltung zugeordnet sein.
  • Das Platinenkontaktelement, ist mit einem, beispielsweise genau einem, der Zellpolkontaktelemente des Zellpolverbinders über einen Kontaktierungssteg elektrisch leitend verbunden. Insbesondere kann das Platinenkontaktelement über einen sich zumindest teilweise zwischen Platinenkontaktelement und Zellpolverbinder erstreckenden Kontaktierungssteg mit dem/den Zellpolkontaktelement/en elektrisch leitend verbunden sein.
  • Der Kontaktierungssteg und/oder das Platinenkontaktelement kann/können beispielsweise flachprofiliert ausgebildet sein, und insbesondere aus einem flachprofilierten Halbzeug, insbesondere einem Flacherzeugnis, hergestellt sein. Der Kontaktierungssteg kann z. B. bandartig, und das Platinenkontaktelement kann z. B. als flächiges Plättchen ausgebildet sein. Abgesehen davon kann bzw. können auch die Zellpolkontaktelemente aus einem flachprofilierten Halbzeug, insbesondere einem Flacherzeugnis, beispielsweise durch Stanzen und/oder Umformen, hergestellt sein.
  • Der Kontaktierungssteg gemäß der Ausgestaltung nach Patentanspruch 1 umfasst zumindest ein schräg zu einer Zellpolkontaktierungsebene des Zellpolkontaktelements verlaufendes Stegsegment.
  • Der schräge Verlauf kann beispielsweise entsprechend eines vorgegebenen Neigungswinkels erfolgen. Der Neigungswinkel kann beispielsweise definiert sein zwischen einer Längsachse des Stegsegments und dem in Richtung des Stegsegments verlaufenden Normalenvektor der Zellpolkontaktierungsebene.
  • Das schräg verlaufende Stegsegment kann in Ausgestaltungen beispielsweise derart eingerichtet und ausgerichtet sein, dass die Längsachse des Stegsegments um einen spitzen Winkel, d. h. um einen Winkel kleiner als 90 Grad, gegenüber dem Normalenvektor der Zellpolkontaktierungsebene geneigt ist. Der spitze Winkel kann beispielsweise im Bereich von 20 bis 80 Grad, im Bereich von 30 bis 60 Grad, oder bei weniger als oder bei etwa 45 Grad liegen. Insbesondere derartige Winkel haben sich im Hinblick auf Kompensation von Zug-, Druck-, und/oder Torsionsbeanspruchungen zwischen Zellpolkontaktelement und Platinenkontaktelement als besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere für die bei Traktionsbatterien während des Betriebs gewöhnlich auftretenden Betriebsbelastungen.
  • Das Stegsegment des Kontaktierungsstegs kann, wie beschrieben, derart ausgebildet und ausgerichtet sein, dass dieses, oder dessen Verlängerung in Längsrichtung, eine durch das Zellpolkontaktelement, insbesondere eine durch eine Zellpolkontaktierungsfläche des Zellpolkontaktelements, definierte Zellpolkontaktierungsebene, unter einem stumpfen Winkel schneidet und insoweit gemäß der obigen Beschreibung schräg zur Zellpolkontaktierungsebene verläuft. Ein schräger Verlauf soll insbesondere bedeuten, dass das Stegsegment weder gänzlich parallel noch gänzlich senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene verläuft.
  • Im Rahmen dieser Erfindung soll unter dem Begriff „Zellpolkontaktierungsfläche” eines Zellpolkontaktelements insbesondere eine Kontaktfläche verstanden werden, welche bei ordnungsgemäßer Kontaktierung mit einem Zellpol elektrisch kontaktiert ist, bzw. über welche eine, insbesondere unmittelbare elektrische, Kontaktierung mit einem Zellpol hergestellt ist bzw. werden kann. Eine Zellpolkontaktierungsfläche kann beispielsweise auf einer entsprechenden Gegenfläche des Zellpols aufliegen und mit dieser elektrisch verbunden sein.
  • Unter dem Begriff „Platinenkontaktelement” soll im Rahmen der hierin beschriebenen Erfindung insbesondere ein Kontaktelement verstanden werden, welches ermöglicht, dass das jeweilige Zellpolkontaktelement mit einem elektrischen Kontakt oder Kontaktelement einer Überwachungs- und/oder Steuerungsplatine elektrisch leitend verbunden werden kann, wobei die Platine mit dem Kontaktierungssystem verbunden, bzw. Bestandteil desselben sein kann.
  • Die Platine kann insbesondere integriert, d. h. über die Platinenkontaktelemente fest verlötet, mit dem Kontaktierungssystem verbunden sein.
  • Ferner kann die Platine mit dem Tragrahmen durch, insbesondere kraft- oder formschlüssige, Verbindungselemente mechanisch verbunden sein.
  • Der Begriff „integriert” soll insbesondere bedeuten, dass das Zellkontaktierungssystem einschließlich der Platine als einheitliches Bauteil dem Herstellungsprozess für einen Energiespeicher, beispielsweise einer Traktionsbatterie, zur Verfügung gestellt werden kann bzw. im Herstellungsprozess als einheitliches Bauteil verarbeitet bzw. verwendet werden kann.
  • Insbesondere kann die Platine mit den Zellpolverbindern elektrisch leitend verbunden sein, indem elektrische Kontakte der Platine, d. h. indem Platinenkontakte, mit korrespondierenden, insbesondere deckungsgleich angeordneten, Platinenkontaktelementen elektrisch miteinander verbunden sind.
  • Zusätzlich zur elektrischen Integration der Platine, kann diese, wie erwähnt, des Weiteren durch mechanische Kontaktelemente, d. h. Befestigungselemente, mit dem Tragrahmen mechanisch verbunden sein.
  • Elektrische Kontakte zwischen Zellpolen und Zellpolkontaktelementen bzw. zwischen entsprechenden Kontaktflächen, bzw. zwischen Platinenkontaktelement und elektrischen Kontakten der Platine, d. h. Platinenkontakten, bzw. entsprechenden Kontaktflächen, können beispielsweise durch stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindungen wie Löten, Schweißen usw. hergestellt, zumindest jedoch darauf basierend ausgebildet sein.
  • Unter einer Kontaktierungsebene soll im Rahmen der hierin beschriebenen Erfindung insbesondere eine Ebene verstanden werden, welche definiert ist durch eine zugeordnete Kontaktierungsfläche, welche zum Zwecke der elektrischen Kontaktierung einer weiteren Kontaktierungsfläche oder mit einem Kontaktelement ausgebildet oder vorgesehen ist.
  • Der Kontaktierungssteg kann beispielsweise als ein, z. B. im Querschnitt flach ausgebildetes, Kontaktband umgesetzt sein, wobei deren quer zur Längsachse gemessene Breite, d. h. die quer zur Erstreckung in Richtung vom Zellpolkontaktelement zum Platinenkontaktelement gemessene Breite, kleiner ist als eine in einer entsprechenden, parallelen Richtung gemessene Breite des Zellpolkontaktelements und/oder des Platinenkontaktelements. Auf diese Weise kann einerseits durch die vergrößerte Breite des Platinenkontaktelements erreicht werden, dass diese vergleichsweise einfach elektrisch kontaktiert werden kann, und eine Positionierung relativ zu elektrischen Kontakten der Platine, d. h. relativ zu den Platinenkontakten, vergleichsweise einfach ist. Andererseits kann durch die verringerte Breite des Kontaktierungsstegs erreicht werden, dass der Kontaktierungssteg ausreichend federnde bzw. federelastische Eigenschaften aufweist, durch welche beispielsweise ein ausreichender Ausgleich von Druck-, Zug-, und/oder Torsionsbeanspruchungen erreicht werden kann.
  • Der Kontaktierungssteg kann in Ausgestaltungen in dessen Längsrichtung eine oder mehrere, insbesondere zueinander entgegengesetzte Krümmungen oder Biegungen aufweisen, und kann beispielsweise einen gewellten und/oder mäanderartigen Verlauf aufweisen. Der Kontaktierungssteg kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass das Platinenkontaktelement bei Zug-, Biege- oder Torsionsbeanspruchungen relativ zum Zellpolkontaktelement federelastisch bewegbar und/oder verwindbar ist, um so insbesondere Relativbewegungen und/oder (Maß-)Toleranzen ausgleichen zu können.
  • Es zeigt sich insbesondere, dass durch das vorgeschlagene Stegsegment des Kontaktierungsstegs einerseits eine federelastische elektrische Anbindung des Platinenkontaktelements am Zellpolkontaktelement möglich ist, so dass beim Betrieb und/oder bei der Montage eines entsprechenden Energiespeichers ggf. auftretende mechanische Spannungs-, Verspannungs- und/oder Verwindungsbeanspruchungen ausgeglichen werden können. Ferner kann, wie auch weiter unten noch genauer beschrieben wird, das Stegsegment andererseits auch dazu verwendet werden, die über die Platinenkontaktelemente zu kontaktierende Platine abzustützen und/oder zu positionieren, wobei das Stegsegment beispielsweise als eine Art Anschlag und/oder Auflager für die Platine ausgebildet sein kann.
  • Es zeigt sich mithin, dass durch den vorgeschlagenen Aufbau einerseits ein sicherer Betrieb eines entsprechenden Energiespeichers, und andererseits eine vereinfachte Montage, zumindest im Hinblick auf die zu montierende und kontaktierende Platine des Kontaktierungssystems, erreicht werden können. Insbesondere soll in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden, dass bei dem hierin vorgeschlagenen Kontaktierungssystem eine zugeordnete Steuer- und/oder Überwachungsplatine, d. h. eine Platine mit einer darauf implementierten Steuer- und/oder Überwachungselektronik, vergleichsweise einfach integriert werden kann. Die Platine kann im fertig hergestellten Kontaktierungssystem, insbesondere im Hinblick auf die elektrische und/oder mechanische Anbindung, integraler Bestandteil sein, so dass die Montage des gesamten Kontaktierungssystems an Energiespeicherzellen in vergleichsweise einfacher Weise durchgeführt werden kann.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass das Platinenkontaktelement plättchenförmig ausgebildet ist, wobei das Platinenkontaktelement beispielsweise eine ebene, planare, oder gekrümmte, insbesondere konische Geometrie oder Form aufweisen kann. In Varianten kann das Platinenkontaktelement eine rechteckige, quadratische oder ovale Platinenkontaktierungsfläche bzw. Grundfläche aufweisen.
  • In Ausgestaltungen kann das Platinenkontaktelement, insbesondere die oder eine Platinenkontaktierungsfläche des Platinenkontaktelements, zumindest teilweise bzw. abschnittsweise von der Zellpolkontaktierungsebene, insbesondere mit einem vorgegebenen Abstand, beabstandet sein.
  • Zumindest ein Abschnitt des Platinenkontaktelements kann derart ausgebildet und angeordnet sein, dass dieser von der Zellpolkontaktierungsebene, insbesondere mit einem vorgegebenen Abstand, beabstandet ist.
  • Insbesondere kann das Platinenkontaktelement derart ausgebildet und eingerichtet sein, dass dieses im Wesentlichen parallel, insbesondere echt parallel, zur Zellpolkontaktierungsebene ausgerichtet bzw. gelegen ist. Beispielsweise kann das Platinenkontaktelement auf einem von der Zellpolkontaktebene der Zellpole der Energiezellen beabstandeten, insbesondere einem in Richtung der Normalen der Zellpolkontaktebene beabstandeten, Niveau liegen.
  • Durch eine geeignete Anordnung und Ausbildung der Kontaktebenen kann u. U. eine vergleichswiese kompakte Bauweise erreicht werden. Beispielsweise können bei ausreichend vorgegebener Beabstandung der Platinenkontaktebene von der Zellpolkontaktebene auf der Platine befindliche elektronische Bauelemente auf einer dem Platinenkontaktelement zugewandten Seite angeordnet sein, so dass die Bauelemente in einem zwischen Platine und Energiespeicherzellen ausgebildeten Zwischenraum liegend angeordnet, und, von außen betrachtet, durch Platine überdeckt werden können.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass das Platinenkontaktelement und der Kontaktierungssteg, zumindest jedoch wesentliche Teile davon, an einer von einer Zellpolkontaktierungsfläche des Zellpolkontaktelements abgewandten Seite ausgebildet sind, oder sich in Richtung dieser Seite erstrecken. Die genannte Seite kann bei einem fertig montierten Energiespeicher, beispielsweise in Form einer Traktionsbatterie, z. B. die Oberseite ausbilden, wobei die Platinenkontaktelemente derart ausgebildet sein können, dass die zu kontaktierende und montierende Platine an der Oberseite gelegen ist. Insbesondere kann mit einer derartigen Anordnung eine vergleichsweise einfache Herstellung erreicht werden, indem z. B. die Platine von der Oberseite her auf die, beispielsweise in einem Halterahmen positionierten, Platinenkontaktelemente gesetzt und mit diesen verbunden wird, und das Kontaktierungssystem mit den an der Unterseite gelegenen Zellpolkontaktierungsflächen der Zellpolkontaktelemente auf die Zellpole der Energiespeicherzellen gesetzt wird.
  • In weiteren Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass das Platinenkontaktelement und der Kontaktierungssteg, bzw. zumindest ein Teil des Kontaktierungsstegs und/oder des Platinenkontaktelements, in Draufsicht, d. h. in Draufsicht bezüglich der Zellpolkontaktierungsebene, betrachtet außerhalb des Zellpolkontaktelements verlaufen. Mit anderen Worten bedeutet das, dass sich in Projektion bezüglich der Zellpolkontaktierungsebene betrachtet, der Kontaktierungssteg und/oder das Platinenkontaktelement allenfalls teilweise, in Ausgestaltungen gar nicht, überlappen. Insbesondere in solchen Ausgestaltungen kann erreicht werden, dass die an oder mit den Platinenkontaktelementen zu verbindende Platine in lateraler Richtung ausreichend weit von den Zellpolkontaktelementen entfernt ist, so dass das jeweilige Zellpolkontaktelement gut zugänglich angeordnet ist, um dieses beispielsweise in einem jeweiligen Schweiß- oder Lötvorgang vergleichsweise einfach mit einem zugeordneten Zellpol verbinden zu können, und/oder um die Platine beim Löt- und/oder Schweißvorgang vor abträglicher, beim Verbindungsvorgang entstehender thermischer Belastung zu schützen.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass sich der Kontaktierungssteg und das damit verbundene Platinenkontaktelement in einer Richtung quer, insbesondere senkrecht, zur Verbindungslinie zweier benachbarter Zellpolkontaktelemente, insbesondere quer bzw. senkrecht zur Verbindungslinie der Flächenschwerpunkte zweier benachbarter Zellpolkontaktelemente des jeweiligen Zellpolverbinders erstrecken. Eine Orientierung des Kontaktierungsstegs und des damit endseitig verbundenen Platinenkontaktelements, bzw. des sich vom Kontaktierungssteg endseitig erstreckenden Platinenkontaktelements, in eine Richtung quer zur genannten Verbindungslinie, entlang derer oder parallel zu welcher beispielsweise die zu verbindenden Zellpole angeordnet sein können, ermöglicht insbesondere einen vorteilhaften Aufbau des Kontaktierungssystems. Ferner kann durch die vorgeschlagene Anordnung beispielsweise vermieden werden, dass bei der Herstellung der elektrischen Verbindungen, z. B. durch Löten oder Schweißen, benachbarte Kontaktelemente oder bereits hergestellte elektrische Kontakte über Maßen mit thermischer Energie beaufschlagt werden.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass der Kontaktierungssteg einstückig mit zumindest einem Zellpolkontaktelement des jeweiligen Zellpolverbinders ausgebildet ist. In weiteren Ausgestaltungen kann der Kontaktierungssteg einstückig mit dem jeweiligen Platinenkontaktelement ausgebildet sein. Insbesondere können ein jeweiliges Zellpolkontaktelement, bzw. der Zellpolverbinder, der jeweils zugeordnete Kontaktierungssteg, sowie das jeweilige Platinenkontaktelement in einstückiger, insbesondere integrierter, Bauart ausgeführt sein. Beispielsweise können die genannten drei Komponenten, d. h. Kontaktierungssteg, Platinenkontaktelement und Zellpolkontaktelement aus einem Flacherzeugnis, insbesondere Blech, in einstückiger Bauweise hergestellt, z. B. herausgestanzt, sein.
  • Die Form des Kontaktierungsstegs, insbesondere der Verlauf des schräg zur Zellpolkontaktierungsebene verlaufenden Stegabschnitts, und/oder die endgültige Form des Zellpolverbinders kann z. B. in einem Umformschritt hergestellt bzw. erzeugt werden.
  • Durch eine einstückige Ausbildung des Zellpolverbinders kann insbesondere die Anzahl der jeweils erforderlichen und herzustellenden elektrischen Verbindungen, beispielsweise Löt- oder Schweißverbindungen, reduziert werden, wodurch beispielsweise der Herstellungsaufwand verringert und die Funktionszuverlässigkeit des Kontaktierungssystems verbessert werden können.
  • In Ausgestaltungen kann der Kontaktierungssteg zwei oder mehr, d. h. zumindest zwei, schräg zur Zellpolkontaktierungsebene, beispielsweise etwa parallel zueinander ausgerichtete bzw. verlaufende, Stegsegmente umfassen oder aufweisen. Die beiden Stegsegmente können in Schnitten senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene beispielsweise ein U-förmiges Profil aufweisen, ausbilden oder Bestandteil eines solchen sein. Im Falle eines U-förmigen Profils kann der Boden des Profils beispielsweise gerade oder gekrümmt, insbesondere gewellt, ausgebildet sein. Die schräg zur Zellpolkontaktierungsebene verlaufenden Stegsegmente können beispielsweise die Schenkel des U-förmigen Profils ausbilden, und können über einen geraden oder gekrümmten, insbesondere gewellten Boden miteinander verbunden sein. Eine solche Geometrie des Kontaktierungsstegs ist insbesondere von Vorteil für einen ausreichenden Ausgleich von Zug- oder Druckspannungen und/oder Torsionsbeanspruchungen, die zwischen Platinenkontaktelement und Zellpolkontaktelement im montierten Zustand während des Gebrauchs eines entsprechenden Energiespeichers auftreten können.
  • In weiteren Ausgestaltungen kann der Kontaktierungssteg beispielsweise wellenförmig ausgebildet sein, mit z. B. zumindest einem Wellenberg und/oder zumindest einem Wellental.
  • Das Stegsegment kann im Wesentlichen S-förmig ausgebildet sein oder einen entsprechenden S-förmigen Abschnitt aufweisen oder Bestandteil eines solchen sein.
  • Insbesondere mit den vorweg beschriebenen, jedoch auch mit den weiteren hierin beschriebenen Ausgestaltungen des Kontaktierungsstegs können mechanische Beanspruchungen wie Zug-, Druck-, und/oder Torsionsbelastungen, die beispielsweise gleichermaßen in mehreren Dimensionen auftreten können, in vorteilhafter Weise ausgeglichen werden, so dass mechanische Belastungen und Beeinträchtigungen zwischen Zellpolen und Zellpolkontaktierungselementen und/oder zwischen Platinenkontaktelementen und den Kontaktelementen der Platine, d. h. zwischen Platine und Zellpolkontaktelementen, ausgebildete elektrische Verbindungen, beispielsweise Löt- oder Schweißverbindungen, zumindest weitgehend kompensiert bzw. ausgeglichen oder abgefangen werden können.
  • In Ausgestaltungen kann das zumindest eine Stegsegment, insbesondere in Schnitten senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene, einen im Wesentlichen geradlinigen Verlauf aufweisen, und/oder das zumindest eine Stegsegment kann Bestandteil eines S-förmig gekrümmten oder gewellten Stegabschnitts des Kontaktierungsstegs sein. Beispielsweise kann das Stegsegment an beiderseitigen längsseitigen Enden mit gegenläufig gekrümmten Übergangsabschnitten verbunden sein. Ein entsprechend ausgebildeter Kontaktierungssteg hat sich insbesondere im Hinblick auf die Kompensation von Torsions-, Zug- oder Druckspannungen als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • In Ausgestaltungen kann das Kontaktierungssystem derart ausgebildet sein, dass zwei, insbesondere benachbarte, Zellpolkontaktelemente zumindest eines Zellpolverbinders, optional oder bevorzugt aller Zellpolverbinder des Kontaktierungssystems, in jeweils einstückiger Ausbildung über einen zum Ausgleich von Zug- und/oder Biege- und/oder Torsionsbeanspruchungen des Zellpolverbinders ausgebildeten Wellenabschnitt miteinander verbunden sind. Mit anderen Worten kann der Übergang zwischen den Zellpolkontaktelementen wellenförmig, mit zumindest einer Welle, ausgebildet sein. Zumindest ein Zellpolverbinder, vorzugsweise alle Zellpolverbinder, können so eingerichtet sein, dass dieser/s in einstückiger Ausbildung jeweils zwei Zellpolkontaktelemente und einen die Zellpolkontaktelemente verbindenden Wellenabschnitt umfasst.
  • Der Wellenabschnitt kann in Ausgestaltungen beispielsweise zumindest einen Wellenberg und/oder zumindest ein Wellental umfassen. Der Wellenabschnitt kann in Ausgestaltungen derart geformt sein, dass dieser im Wesentlichen vollständig auf einer von den Zellpolkontaktierungsflächen der Zellpolkontaktelemente abgewandten Seite des Zellpolverbinders ausgebildet ist. Insbesondere auf diese Weise können die Zellpolverbinder ungehindert auf die Zellpole aufgelegt und mit diesen verbunden werden.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass Zellpolkontaktierungsflächen oder korrespondierende Zellpolkontaktierungsebenen der Zellpolkontaktelemente zumindest eines Zellpolverbinders, optional aller Zellpolverbinder, in einer gemeinsamen Zellpolkontaktierungsebene gelegen sind. Mit anderen Worten können die Zellpolkontaktelemente derart ausgebildet sein, dass deren Zellpolkontaktierungsflächen, d. h. diejenigen Flächen, die mit den Zellpolen elektrisch verbunden werden/sind, im Wesentlichen in einer Ebene, d. h. koplanar, liegen.
  • Insbesondere die hierin vorgeschlagenen Anordnungen können umgesetzt werden, wenn z. B. alle Zellpolkontaktelemente des Kontaktierungssystems, welche z. B. zwei Zellpole miteinander in Reihe verbinden, gleiche Geometrie aufweisen.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass Platinenkontaktierungsflächen, d. h. insbesondere elektrische Kontaktflächen der Platinenkontaktelemente, welche mit korrespondierenden elektrischen Kontaktflächen einer Platine elektrisch leitend verbunden werden können bzw. sind, von zumindest zwei Platinenkontaktelementen in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene gelegen sind.
  • Insbesondere können die Platinenkontaktierungsflächen aller Platinenkontaktelemente, in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene gelegen sein. Auf diese Weise kann beispielsweise eine vergleichsweise einfache Anbindung und Kontaktierung der Platine erreicht werden.
  • In Ausgestaltungen können die Zellpolkontaktierungsebene und die Platinenkontaktierungsebene, bzw. korrespondierende Flächen, echt parallel zueinander verlaufen. Durch eine, insbesondere wie beschrieben, ausgebildete Anordnung der Kontaktierungsebenen zueinander können insbesondere Vorteile im Hinblick auf die Herstellung der elektrischen Kontakte zwischen miteinander zu kontaktierenden Flächen erreicht werden.
  • In Ausgestaltungen kann das Kontaktierungssystem derart ausgebildet sein, dass das Stegsegment eine, insbesondere dem jeweiligen Zellpolkontaktelement abgewandte, Anschlagfläche zur Anlage einer mit dem Platinenkontaktelement verbundenen Platine, beispielsweise einer Seitenkante der Platine, oder eines Halterahmens der Platine, oder einer anderen Komponente des Kontaktierungssystems aufweist. Das Stegsegment kann bei solchen Ausgestaltungen als Montagehilfe und/oder als Positionier- und/oder Halteelement oder -hilfe verwendet werden, wobei gleichzeitig ein zufriedenstellender Ausgleich von mechanischen Zug-, Druck- und/oder Torsionsspannungen möglich ist.
  • In Ausgestaltungen kann das das Stegsegment zumindest an einer vom jeweiligen Zellpolkontaktelement abgewandten Seite zumindest ein Rastelement zur Verrastung einer bzw. der mit dem Platinenkontaktelement verbundenen Platine umfassen. Das Rastelement kann beispielsweise derart ausgebildet und eingerichtet sein, dass dessen Rastwirkung in einer Richtung parallel zum Stegsegment erfolgt. Mithin kann das Stegsegment als Montagehilfe und/oder zur Befestigung der Platine verwendet werden. Die die Rastwirkung bzw. das Rastelement kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass die Platine, genauer das elektrische Kontaktelement der Platine in Richtung und auf das Platinenkontaktelement gedrückt wird.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass das Platinenkontaktelement und/oder das Stegsegment als Tragelement/e für eine bzw. die mit dem Platinenkontaktelement verbundene Platine eingerichtet und ausgebildet sind. Insbesondere können die genannten Bestandteile dazu verwendet werden, die Platine zu positionieren und/oder zu haltern.
  • In Ausgestaltungen kann der Zellpolverbinder mehrlagig ausgebildet sein, und beispielsweise zumindest zwei, insbesondere im Wesentlichen parallele bzw. parallel ausgerichtete, Materiallagen umfassen. Entsprechend können die Zellpolkontaktelemente des Zellpolverbinders mehrlagig ausgebildet sein, und entsprechend zumindest zwei Materiallagen umfassen. Die Materiallagen können z. B. unmittelbar aneinander anliegen.
  • In Ausgestaltungen, insbesondere mit mehrlagiger Ausbildung von Zellpolverbinder bzw. Zellpolkontaktelement, kann der Kontaktierungssteg mit derjenigen Materiallage, z. B. einstückig, verbunden sein, welche bei ordnungsgemäßer elektrischer Verbindung des Zellpolverbinders mit den Zellpolen der Energiespeicherzellen unmittelbar verbunden ist. Insbesondere kann der Kontaktierungssteg an derjenigen Materiallage ausgebildet sein, welche unmittelbar auf den Kontaktflächen der Zellpole aufliegt. Die entsprechende Materiallage kann beispielsweise die Zellpolkontaktierungsfläche umfassen bzw. diese definieren.
  • Durch Ausbildung des Kontaktierungsstegs an der unmittelbar mit dem Zellpol verbundenen Materiallage kann erreicht werden, dass Betriebsparameter der jeweiligen Zellpole bzw. miteinander verbundenen Zellpole zuverlässig erfasst werden können.
  • Ein mehrlagiger Aufbau kann insbesondere verwendet werden um die jeweils erforderliche Biege- und/oder Verwindungsfähigkeit bei gleichzeitiger, z. B. hoher, Spannungs- und Stromfestigkeit der Zellpolkontaktelemente zu erreichen. Mehrlagige Zellpolkontaktelemente können beispielsweise bei Kontaktierungssystemen für Energiespeicher im Hochvoltbereich von beispielsweise bis zu 400 V verwendet werden. Solche Energiespeicher können beispielsweise im Bereich der Elektromobilität für Traktionsbatterien und dgl. verwendet werden.
  • Der Zellpolverbinder kann beispielsweise aus Kupfer, Aluminium, einer Legierung, insbesondere der genannten Metalle, oder einem Kompositmaterial umfassend mehrere Leitermaterialien, hergestellt sein. Sofern erforderlich kann der Zellpolverbinder zumindest an elektrischen Kontaktierungsflächen beschichtet sein, beispielsweise zur Verbesserung der Haltbarkeit und/oder Qualität und/oder Alterungs-Beständigkeit von Löt- und/oder Schweißverbindungen usw.
  • In Ausgestaltungen des Kontaktierungssystems kann dieses des Weiteren einen Tragrahmen umfassen an welchem der zumindest eine Zellpolverbinder, und ggf. die Platine, mechanisch befestigt ist.
  • Der Tragrahmen kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial oder einem Kunststoff-Metall-Komposit hergestellt sein, und kann z. B. einen äußeren Rahmen und einen inneren Rahmen, mit z. B. gitterartig angeordneten Stegen und dgl., zur Montage der Zellpolverbinder und/oder der Platine umfassen.
  • Der Zellpolverbinder kann in Ausgestaltungen eine zur Befestigung mit dem Tragrahmen ausgebildete Befestigungskomponente umfassen. Die Befestigungskomponente kann beispielsweise ausgebildet sein zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Tragrahmen.
  • Die Befestigungskomponente kann einstückig mit dem Zellpolverbinder und/oder zumindest einem Zellpolkontaktelement des Zellpolverbinders ausgebildet sein.
  • Die Befestigungskomponente kann als integrierter Bestandteil des Zellpolverbinders, insbesondere eines Zellpolkontaktelements, ausgebildet sein. In Varianten kann jedes der Zellpolkontaktelemente eines Zellpolverbinders zumindest eine Befestigungskomponente bzw. ein Befestigungselement umfassen.
  • Die Befestigungskomponente, bzw. das Befestigungselement kann in Ausgestaltungen zumindest ein, insbesondere senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene bzw. senkrecht zur Zellpolkontaktierungsfläche, ausgerichtetes Durchgangsloch aufweisen. Mittels des Durchgangslochs kann der Zellpolverbinder beispielsweise durch eine Nietverbindung und/oder eine Verstemmung, insbesondere bei einem aus Kunststoff hergestellten Tragrahmen, mit dem Tragrahmen verbunden sein.
  • Das Durchgangsloch bzw. die Befestigungskomponente können beispielsweise im Zellpolkontaktelement ausgebildet sein, insbesondere an oder in der Nähe einer dem Kontaktierungssteg zugewandten Seitenkante oder Eckkante des Zellpolkontaktierungselements.
  • Vorzugsweise ist die Befestigungskomponente, insbesondere das Durchgangsloch, derart angeordnet, dass diese im Übergangsbereich von Kontaktierungssteg und Zellpolkontaktelement einen vorgegebenen, insbesondere in Richtung der Längserstreckung des Kontaktierungsstegs betrachtet lateralen, Abstand zum Übergangsbereich aufweist, so dass trotz der Befestigungskomponente eine ausreichende mechanische Stabilität für das Zellpolkontaktelement erreicht werden kann und/oder trotz der Befestigungskomponente vorteilhafte Übergangswiderstände zwischen Zellpolkontaktelement und Kontaktierungssteg erreicht werden können.
  • In Ausgestaltungen kann der Zellpolverbinder an einer von der Befestigungskomponente, insbesondere dem Durchgangsloch, abgewandten Seite oder Seitenkante mittels zumindest eines am Tragrahmen ausgebildeten Rastelements, beispielsweise einer Rastlasche oder Rastnut, im Eingriff sein. Auf diese Weise können die Zellpolkontaktelemente z. B. in vergleichsweise einfacher Weise montiert werden, indem die Zellpolkontaktelemente zuerst in das Rastelement eingesetzt, und dann anhand der Befestigungskomponente fest, insbesondere integral, mit dem Tragrahmen verbunden werden.
  • In Ausgestaltungen kann der Tragrahmen für zumindest ein Platinenkontaktelement, bevorzugt für jedes Platinenkontaktelement, ein, d. h. zumindest ein, Stützelement, aufweisen. Das Stützelement kann beispielsweise zumindest einen Stützvorsprung umfassen, der vom Tragrahmen in Richtung des montierten Platinenkontaktelements vorspringt, und insoweit als eine Art Auflager für das Platinenkontaktelement und ggf. eine darauf montierte Platine wirken kann.
  • Insbesondere kann ein/das Stützelement derart ausgebildet sein, und das Platinenkontaktelement kann derart ausgerichtet und positioniert sein, dass das Platinenkontaktelement mit einer von der Platinenkontaktierungsfläche des Platinenkontaktelements abgewandten Seite auf dem Stützelement abgestützt ist bzw. aufliegt.
  • Beispielsweise kann das Platinenkontaktelement im montierten Zustand mit einer dem Tragrahmen zugewandten Fläche auf einem/dem Stützelement abgestützt sein, wobei die Platinenkontaktierungsfläche auf der vom Tragrahmen abgewandten Seite angeordnet bzw. ausgebildet sein kann.
  • Insbesondere bei Ausgestaltungen mit Stützelement ist es möglich, die Zellpolverbinder zunächst am Tragrahmen zu montieren, und sodann die Platine aufzusetzen so dass elektrische Kontaktflächen der Platine auf den Platinenkontaktierungsflächen aufliegen und in elektrischem Kontakt mit diesen sind. Bei den beschriebenen Ausgestaltungen kann beispielsweise für die Montage der Zellpolkontaktelemente und der Platine am Tragrahmen eine einheitliche Montagerichtung, beispielsweise etwa parallel zur Normalenrichtung der vom Tragrahmen aufgespannten Fläche, erreicht werden.
  • In Ausgestaltungen des Kontaktierungssystems kann vorgesehen sein, dass das Kontaktierungssystem zumindest eine Zellpolverbinderreihe umfasst, welche jeweils mehrere, parallel zu einer Längsachse des Kontaktierungssystems hintereinander gelegen angeordnete Zellpolverbinder aufweist. Die Zellpolverbinder einer Zellpolverbinderreihe können beispielsweise derart ausgerichtet sein, dass Verbindungslinien der Zellpolkontaktelemente der Zellpolverbinder jeweils parallel zur Längsachse der Zellpolverbinderreihe, insbesondere parallel zur Längsachse des Kontaktierungssystems, orientiert sind. Insbesondere in solchen Ausgestaltungen können mehrere Energiespeicherzellen beispielsweise einer Fahrzeugtraktionsbatterie in Reihe geschaltet werden.
  • In Ausgestaltungen können die Zellpolverbinder einer Zellpolverbinderreihe derart ausgerichtet sein, dass sich die aus Kontaktierungssteg und Platinenkontaktelement gebildete Einheit quer, insbesondere senkrecht zur Längsachse der Zellpolverbinderreihe und/oder des Kontaktierungssystems erstreckt.
  • In Ausgestaltungen können beispielsweise Zellpolverbinderreihen paarweise ausgebildet sein, wobei jedem Zellpolverbinderreihenpaar beispielsweise eine Steuer- und/oder Überwachungsplatine zugeordnet sein kann. Beispielsweise können die Zellpolverbinder eines Zellpolverbinderreihenpaars derart ausgerichtet sein, dass die Platinenkontaktelemente der einen Zellpolverbinderreihe den Platinenkontaktelementen der jeweils anderen Zellpolverbinderreihe zugewandt sind. Insbesondere bei einer solchen Anordnung und Ausrichtung der Platinenkontaktelemente kann die Platine zwischen den Zellpolverbinderreihen eines Zellpolverbinderreihenpaars angeordnet werden. Bei den genannten Ausgestaltungen kann insbesondere im Hinblick auf den mechanischen Aufbau und die elektrische Kontaktierung eine vergleichsweise kompakte Bauform erreicht werden.
  • Wie bereits erwähnt, kann das Kontaktierungssystem in Ausgestaltungen des Weiteren eine Platine, beispielsweise mit einer Steuer- und/oder Überwachungselektronik, aufweisen. Die Platine kann beispielsweise eine Mehrzahl an elektrischen Kontakten, d. h. an einem Platinengrundkörper angebrachte bzw. vorhandene Kontakte umfassen, die dazu vorgesehen sind, mit den Platinenkontaktelementen des Zellpolverbinders elektrisch verbunden zu werden. Die Anzahl der entsprechenden elektrischen Kontakte der Platine kann dabei der Anzahl der Platinenkontaktelemente der Zellpolverbinder entsprechen, wobei für jedes Platinenkontaktelement vorzugsweise genau ein elektrischer Kontakt auf der Platine, d. h. genau ein Platinenkontakt, vorgesehen ist. Jeder entsprechende elektrische Kontakt der Platine ist bevorzugt mit einem Platinenkontaktelement unmittelbar elektrisch leitend verbunden, beispielsweise mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere Lötverbindung.
  • In Ausgestaltungen kann, wie bereits angedeutet, vorgesehen sein, dass die Platine parallel zur Längsachse der Zellverbinderreihe und/oder des Kontaktierungssystems verläuft. Die Platine kann sich beispielsweise im Wesentlichen über die Längserstreckung der Zellverbinderreihen erstrecken. Ferner kann die Platine zwischen, insbesondere vollständig zwischen, zwei Zellpolverbinderreihen angeordnet bzw. positioniert sein, wobei der Platine zugewandte Platinenkontaktelemente mit korrespondierenden elektrischen Kontakten der Platine elektrisch kontaktiert sind. Die Kontakte der Platine, d. h. im Sinne der Anmeldung die Platinenkontakte, können randseitig an den Platinen, z. B. in Längsrichtung der Platine, hintereinander liegend, z. B. in einer Reihe, angeordnet sein. Insbesondere solche Ausgestaltungen ermöglichen insbesondere einen kompakten, beispielsweise flach bauenden, Aufbau des Kontaktierungssystems.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass die Platine mit zumindest einer längsseitigen Kante an die Stegsegmente der jeweiligen Kontaktierungsstege angeschlagen ist, und/oder dass die Platine anhand der mit den Platinenkontaktelementen verbundenen elektrischen Kontakte zumindest teilweise auf den Platinenkontaktelementen des Zellpolverbinders abgestützt ist.
  • Insbesondere wenn die Stegsegmente als Anschlagflächen und/oder die Platinenkontaktelemente neben ihrer elektrischen Kontaktierungsfunktion auch als Auflager für die Platine genutzt werden, kann ein vergleichswiese mechanisch stabiler Aufbau erreicht werden, wobei durch Positionierung der Platine an den Anschlagflächen und an Auflagern auch Vorteile im Hinblick auf die Montage erreicht werden können.
  • In Ausgestaltungen kann vorgesehen sein, dass an einem längsseitigen Ende des Kontaktierungssystems zumindest eine elektrische Schnittstelle ausgebildet, bzw. vorhanden ist. Die Schnittstelle kann beispielsweise zumindest ein Steckkontaktelement umfassen, beispielsweise zur Herstellung einer leistungsseitigen Verbindung oder zur Verbindung mit einer elektronischen Steuer- und/oder Überwachungsschaltung, z. B. der Platine.
  • Entsprechend kann die zumindest eine Schnittstelle zumindest einen Leistungs- und/oder Steuerabgriff umfassen, wobei die Schnittstelle derart ausgebildet sein kann, dass eine durch die Schnittstelle definierte Steckrichtung zur elektrisch leitenden Verbindung mit einem Gegensteckkontaktelement parallel zur Längsachse es Kontaktierungssystems verläuft.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung, beispielsweise gemäß Patentanspruch 10, wird ein Energiespeicher, insbesondere eine Traktionsbatterie für Elektrofahrzeuge, beispielsweise Elektroautos, vorgeschlagen.
  • Der vorgeschlagene Energiespeicher umfasst eine Mehrzahl an Energiespeicherzellen, bei welchen es sich beispielsweise bzw. bevorzugt um elektrochemische Speicherzellen, insbesondere Sekundärbatteriespeicherzellen, handeln kann. Die Energiespeicherzellen umfassen jeweils Zellpole entgegengesetzter Polarität.
  • Der Energiespeicher umfasst ferner zumindest ein Kontaktierungssystem entsprechend einer der hierin beschriebenen Ausgestaltungen nach der Erfindung, wobei die Zellpole zumindest einer Teilmenge der Energiespeicherzellen mittels der Zellpolverbinder des Kontaktierungssystems elektrisch verschaltet, insbesondere in Reihe geschaltet, sind.
  • Beispielsweise können n Speicherzellen mit einem Kontaktierungssystem unter Einsatz von n – 1 Zellpolverbindern miteinander verbunden sein, wobei n eine natürliche Zahl größer 1 ist. Entsprechend eines konkreten Beispiels können 16 Speicherzellen mit 15 Zellpolverbindern in Reihe geschaltet sein. Nicht mit Zellpolverbindern verbundene, schaltungstechnisch endstellige Zellpole der Speicherzellen können beispielsweise als/für Leistungsabgriffe verwendet werden, oder mit entsprechenden Leistungsabgriffen verbunden sein.
  • In Ausgestaltungen des Energiespeichers können elektrische Kontaktflächen der mit einem Kontaktierungssystem verschalteten Zellpole in einer gemeinsamen Kontaktierungsebene gelegen sein. Ferner kann in Ausgestaltungen vorgesehen sein, dass Platinenkontaktierungsflächen der Platinenkontaktelemente in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene liegen. Insbesondere bei solchen Ausgestaltungen kann die Kontaktierungsebene der Zellpole beispielsweise echt parallel zur Platinenkontaktierungsebene gelegen sein, wobei die Platinenkontaktierungsebene beispielsweise in Richtung der Zellpolnormalen der Zellpole, insbesondere mit einem vorgegebenen Abstand, beabstandet zur Kontaktierungsebene der Zellpole gelegen sein kann.
  • Insbesondere die vorweg beschriebenen Ausgestaltungen ermöglichen einen vergleichsweise einfachen Zusammenbau des Energiespeichers, bzw. erlauben eine vergleichsweise einfache elektrische Kontaktierung der Zellpole und der Platinenkontakte.
  • In weiteren Ausgestaltungen des Kontaktierungssystems und des Energiespeichers kann vorgesehen sein, dass sämtliche Zellpolverbinder, die dazu vorgesehen sind mehrere, insbesondere zwei, Zellpole in Reihe zu schalten, gleiche Geometrie aufweisen. Insbesondere ist es damit möglich, zur Herstellung des Kontaktierungssystems eine einzige Art von Zellpolverbindern im Sinne der Erfindung zu verwenden, wodurch insbesondere Zeit- und Kostenvorteile bei Herstellung und Montage erreicht werden können.
  • Insgesamt zeigt sich, dass das hierin vorgeschlagene Kontaktierungssystem und der vorgeschlagene Energiespeicher und deren Ausgestaltungen die zu Grunde liegende Aufgabe lösen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der anhängenden Figuren beschrieben. Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines Energiespeichers gemäß der Erfindung, umfassend ein nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildetes Kontaktierungssystem;
  • 2 einen Ausschnitt des Energiespeichers der 1 in teilweise aufgebrochener Darstellung;
  • 3 das Kontaktierungssystem der 1 in Draufsicht;
  • 4 das Kontaktierungssystem der 1 in Frontansicht;
  • 5 eine perspektivische Darstellung eines Zellpolverbinders;
  • 6 eine Seitenansicht des Zellpolverbinders der 5; und
  • 7 eine Teilquerschnittsdarstellung entlang der Linie A-A der 3.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Energiespeichers 1 gemäß der Erfindung, umfassend ein nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ausgebildetes Kontaktierungssystem 2.
  • Der Energiespeicher 1 umfasst in einem Gehäuse 3 aufgenommene Energiespeicherzellen 4, deren Lage und Position in 1 durch strichlinierte Linien angedeutet ist.
  • Jede Energiespeicherzelle 4 umfasst, wie in 2 zu sehen ist, zwei entgegengesetzt polarisierte Zellpole 5. Die Energiespeicherzellen 4 sind so angeordnet, dass zwei Reihen Zellpole mit jeweils alternierender Polarität vorhanden sind. Benachbarte Zellpole entgegengesetzter Polarität einer Reihe sind paarweise durch je einen Zellpolverbinder 6 verbunden, beispielsweise derart dass die zugehörigen Energiespeicherzellen 4 elektrisch in Reihe geschalten sind, und verbindungstechnisch endstellige Zellpole der Energiespeicherzellen 4 zur Leistungsentnahme bzw. zum Leistungsabgriff kontaktiert werden können.
  • An dem in 2 gezeigten endseitigen Zellpol 5.1 ist ein Spannungsabgriff 7 vorhanden, über welchen der Energiespeicher 1 zur Leistungsentnahme bzw. zur Aufladung elektrisch kontaktiert werden kann.
  • Wie insbesondere in 1 sowie auch in 3 zu sehen ist, umfasst das Kontaktierungssystem 2 einen Tragrahmen 8, an bzw. auf welchen im Wesentlichen sämtliche Komponenten des Kontaktierungssystems 2 montiert sind.
  • Der Tragrahmen 8 spannt einen im Wesentlichen rechteckigen äußeren Rahmen auf, innerhalb dessen im Wesentlichen sämtliche Komponenten und Bauteile montiert sind.
  • Innerhalb des äußeren Rahmens kann/können sich ein innerer Rahmen und/oder korrespondierende Verbindungs- und/oder Befestigungsstege oder -traversen erstrecken, an welchen beispielsweise die Zellpolverbinder 6 usw. befestigt oder festgelegt sein können.
  • Wie insbesondere aus 1 und 3 ersichtlich ist, sind die Zellpole 5, und entsprechend die Zellpolverbinder 6 entlang zweier paralleler Linien angeordnet, welche sich parallel zur Längsachse A des Kontaktierungssystems 2 erstrecken. Insbesondere ist an beiden Längsseiten des Kontaktierungssystems 2 jeweils eine Zellpolverbinderreihe ausgebildet, die in 3 durch die Bezugszeichen 9.1 und 9.2 gekennzeichnet sind.
  • Mittig zwischen den Zellpolverbinderreihen 9 ist eine Platine 10 angeordnet, deren elektrische Anschlusskontakte mit weiter unten noch genauer beschriebenen Kontaktelementen 11, genauer Platinenkontaktelementen, der Zellpolverbinder 6 verbunden sind.
  • Die Platine 10 kann beispielsweise elektronische Schaltungen oder Komponenten zur Steuerung, beispielsweise Ladesteuerung, Ladungsüberwachung, bzw. generell zur Überwachung des Betriebs des Energiespeichers 1, insbesondere zur Überwachung von Betriebsparametern des Energiespeichers 1, insbesondere der Energiespeicherzellen 4, umfassen.
  • Zwischen unmittelbar benachbarten Zellpolkontaktelementen 6 können jeweils Isolations- und Haltestege 12 ausgebildet sein, welche Bestandteil des Tragrahmens 8 sein können.
  • An einem stirnseitigen Ende umfasst das Kontaktierungssystem 2 eine elektrische Schnittstelle 13, welche beispielsweise zumindest teilweise integral mit der Platine 10 ausgebildet sein kann. Die Schnittstelle 13 kann beispielsweise einen positiven Spannungsabgriff 14.1 und einen negativen Spanungsabgriff 14.2 umfassen, welche über entsprechende Leitungen mit den entsprechenden positiven bzw. negativen Spannungsabgriffen 7 verbunden sein können. Die Schnittstelle 13 kann, wie aus 3 ersichtlich ist, über den Tragrahmen 8 hinausragen, bzw. durch einen stirnseitigen Vorsprung am Tragrahmen 8 gebildet sein, oder aber im Wesentlichen bündig mit der Stirnseite abschließen.
  • Zwischen den Spannungsabgriffen 14 kann die Schnittstelle 13, wie beispielsweise aus 4 ersichtlich ist, des Weiteren eine zusätzliche Steck- oder Verbindungskomponente umfassen, welche beispielsweise mit elektronischen Komponenten der Platine 10 zum Zwecke der Bereitstellung eines Signalabgriffs verbunden sein kann.
  • 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Zellpolverbinders 6. Der Zellpolverbinder 6 ist, wie bereits ausgeführt, ausgelegt zwei, vorliegend entgegengesetzt polarisierte, Zellpole 5, z. B. benachbarter Energiespeicherzellen 4, elektrisch miteinander zu verbinden.
  • Der Zellpolverbinder 6 umfasst zwei Zellpolkontaktelemente 15, die im vorliegenden Fall flächig, mit rechteckiger Grundform ausgebildet sind. Die Zellpolkontaktelemente 15 sind im gezeigten Beispiel durch eine Ausgleichsstruktur 16, vorliegend in Form einer sich über die Zellpolkontaktelemente 15 erhebende, eindimensional gebogene Welle, verbunden. Die Welle 16 und die Zellpolkontaktelemente 15 sind im vorliegenden Fall durch zwei parallele Materialschichten 17.1 und 17.2 ausgebildet, wobei jede der Materialschichten 17 als einstückiges Bauteil bzw. einstückige Komponente ausgebildet ist.
  • Die Welle bzw. Ausgleichsstruktur 16 dient im vorliegenden Beispiel dazu, Zug-, Druck- und/oder Torsionsspannungen auszugleichen, die nach Verbindung der Zellpolverbinder 6 mit den jeweiligen Zellpolen 5 beim Betrieb und Einsatz des Energiespeichers 1 auftreten können.
  • Die Ausgleichsstruktur 16 kann anderweitig wie in den Figuren gezeigt geformt sein, und beispielsweise mehrere Wellen aufweisen, wobei sich gezeigt hat, dass Zellpolverbinder 6 mit Ausgleichsstrukturen 16 mit lediglich einer einzigen Welle insbesondere bei Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge zuverlässig eingesetzt werden können.
  • Der Zellpolverbinder 6 umfasst ferner ein zur Kontaktierung einer elektronischen Schaltung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel z. B. auf der Platine implementiert sein kann, eingerichtetes und ausgebildetes Platinenkontaktelement 18. Das Platinenkontaktelement 18 ist mit einem der Zellpolkontaktelemente 15 des Zellpolverbinders 6 über einen Kontaktierungssteg 19 elektrisch leitend verbunden.
  • Der Kontaktierungssteg 19 umfasst zumindest ein schräg zu einer Zellpolkontaktierungsebene E des Zellpolkontaktelements 15 verlaufendes Stegsegment 20.
  • Die Zellpolkontaktierungsebene E ist vorliegend durch die an der von der Welle 16 abgewandten (Unter-)Seite des Zellpolkontaktelements 6 ausgebildete Zellpolkontaktierungsfläche 21 definiert, wobei die Zellpolkontaktierungsebene E und die Zellpolkontaktierungsfläche 21 beispielsweise im Wesentlichen koplanar zueinander gelegen sein können.
  • Das Platinenkontaktelement 18 ist im vorliegenden Beispiel plättchenförmig mit einer quadratischen Grundfläche ausgebildet wobei jedoch auch andere Formen, insbesondere ein- und zweifach gekrümmte Flächen mit beliebiger Grundflächenform in Betracht kommen.
  • Vorzugsweise weist das Platinenkontaktelement 18 jedoch eine parallel zur Zellpolkontaktierungsebene E gemessene Breite auf, die größer ist als eine korrespondierende Breite des Kontaktierungsstegs 19, welcher wie im Beispiel der Figuren bandartig mit einer gekrümmten und/oder gewellten Struktur ausgebildet sein kann. Insbesondere bei derartigen Ausgestaltungen kann einerseits durch die vergrößerte Breite des Platinenkontaktelements 18 erreicht werden, dass elektrische Kontakte zwischen den elektrischen Kontakten der Platine und den Platinenkontaktelementen 18 vergleichsweise einfach hergestellt werden können. Andererseits kann durch die verringerte Breite des Kontaktierungsstegs 19 eine ausreichend federnde, insbesondere elastisch federnde, Struktur erhalten werden, welche beispielsweise einen ausreichenden Ausgleich von Druck-, Zug-, und/oder Torsionsbeanspruchungen zwischen Platine 10 und Zellpolkontaktelementen 6 ermöglicht.
  • Das Platinenkontaktelement 18 weist eine Platinenkontaktierungsfläche 22 auf, welche derart eingerichtet ist, dass diese mit korrespondierenden elektrischen Kontakten der Platine 10, d. h. mit korrespondierenden Platinenkontakten, elektrisch verbunden werden kann, beispielsweise mittels Löten, Schweißen, und/oder durch mechanische Verbindungen. Im vorliegenden Beispiel liegen die Platinenkontaktierungsflächen 22 in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene P, die von der Zellpolkontaktierungsebene E mit einem vorgegebenen Abstand beabstandet ist.
  • Die Platinenkontaktierungsfläche 22 ist im Beispiel der Figuren von der Zellpolkontaktierungsfläche 21 abgewandt, d. h. deren Normalenvektoren zeigen in einander entgegengesetzte Richtungen.
  • Das Platinenkontaktelement 18, insbesondere die Platinenkontaktierungsfläche 22, ist im vorliegenden Beispiel, was auch in Zusammensicht mit den 1 bis 4 deutlich wird, von der Zellpolkontaktierungsebene E, insbesondere mit einem vorgegebenen Abstand, beabstandet, wobei das Platinenkontaktelement 18 vorliegend im Wesentlichen parallel zur Zellpolkontaktierungsebene E ausgerichtet ist. In Zusammensicht mit 1 ergibt sich daraus, dass der Zwischenraum zwischen Energiespeicherzellen 4 und der den Energiespeicherzellen 4 zugewandten Seite der Platine 10 durch entsprechende Wahl des vorweg genannten Abstands in geeigneter Weise eingestellt werden kann, so dass im Zwischenraum ausreichend Platz für auf der Platine aufgenommene elektronische Bauteile zur Verfügung steht.
  • Im Übrigen sei erwähnt, dass, wie im vorliegenden Beispiel, im Wesentlichen sämtliche auf der Platine 10 vorhandene Bauteile auf der den Energiespeicherzellen 4 zugewandten Seite ausgebildet sind, so dass durch die Platinenrückseite zumindest ein mechanischer Schutz für diese Bauteile erhalten werden kann.
  • Die mit den Platinenkontaktelementen 18 zu verbindenden elektrischen Kontakte der Platine 10 können, wie im gezeigten Beispiel, auf der im montierten Zustand den Energiespeicherzellen 4 zugewandten Platinenseite angeordnet sein, so dass eine vergleichsweise einfache Kontaktierung und Positionierung der Platine 10 auf den Platinenkontaktelementen 18 und dem Tragrahmen 8 möglich ist.
  • Im Beispiel der Figuren ist das Platinenkontaktelement 18 und der Kontaktierungssteg 19 an einer von einer Zellpolkontaktierungsfläche 21 des Zellpolkontaktelements 15 abgewandten Seite ausgebildet, so dass auch bei vergleichseiwese niedrig bauenden Zellpolen eine komfortable Anbindung der Zellpolverbinder 6 an den Zellpolen 5 möglich ist.
  • Wie insbesondere aus 6 ersichtlich ist, verlaufen das Platinenkontaktelement 18 und der Kontaktierungssteg 19 in Draufsicht betrachtet vollständig außerhalb des Zellpolkontaktelements 15, so dass ausreichend Platz zur Montage der Zellpolkontaktelemente 15 auf den Zellpolen 5 verfügbar ist, und die Platine 10 ausreichend weit von den Zellpolen 5 beabstandet ist, um ggf. abträgliche Einwirkungen beim Verbindungsprozess, wie z. B. ein thermischer Eintrag usw., zu vermeiden.
  • Jedoch kann in Ausgestaltungen, beispielsweise je nach Ausführung und Anordnung der Zellpole 5, auch vorgesehen sein, dass zwischen Zellpolkontaktelement 15 und Kontaktierungssteg 19 und/oder Platinenkontaktelement 18 ein mehr oder wenig großer Überlapp besteht.
  • Wie z. B. aus 6 ersichtlich ist verläuft das Stegsegment 20, und im Übrigen auch das weitere Stegelement 20.1, schräg zur Zellpolkontaktierungsebene E, wobei die Steglängsachse S um einen spitzen Winkel a, beispielsweise kleiner als 45 Grad oder kleiner als 30 Grad, zum Normalenvektor N der Zellpolkontaktierungsebene E geneigt ist. Das weitere Stegelement 20.1 kann entsprechend oder aber mit anderem Winkel zum Normalenvektor N geneigt sein.
  • Das Platinenkontaktelement 18 und der Kontaktierungssteg 19 erstrecken sich, in Draufsicht betrachtet, wie in den gezeigten Beispielen, im Wesentlichen senkrecht von einer Seitenkante der Zellpolverbinder 6, wobei die Seitenkante senkrecht zur Welle 16 verläuft, d. h. im vorliegenden Fall parallel zur Verbindungslinie L zweier benachbarter Zellpolkontaktelemente 15, bzw. parallel zur Verbindungslinie L der Flächenschwerpunkte der Zellpolkontaktelemente 15, bzw. der Zellpolkontaktierungsfläche 21 (siehe 5).
  • Die vorbeschriebene Geometrie betreffend insbesondere relative Lage des Platinenkontaktelements 18 zum Zellpolkontaktelement 15 bzw. den Winkel α, ist insbesondere von Vorteil wenn, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, mehrere parallele Reihen von Zellpolverbindern 6 mit zwischenliegender Platine 10 vorhanden sind.
  • Der Kontaktierungssteg 19 kann wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig mit dem Zellpolkontaktelement 15 und ferner einstückig mit dem jeweiligen Platinenkontaktelement 18 ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein solcher Zellpolverbinder 6 als einstückiges Bauteil aus einem Flachprodukt, z. B. durch Stanzen, hergestellt werden, wobei der Kontaktierungssteg 19 in einem Umformschritt entsprechend der jeweils gewünschten Form und Schräg-Ausrichtung des Stegsegments 20 umgeformt werden kann.
  • Der Kontaktierungssteg 19 kann, wie im Ausführungsbeispiel der Figuren gezeigt, zwei schräg zur Zellpolkontaktierungsebene E verlaufende, beispielsweise etwa parallel zueinander ausgerichtete, Stegsegmente umfassen, wobei neben dem bereits genannten Stegsegment 20 das weitere Stegsegment 20.1 vorhanden sein kann.
  • Die beiden Stegsegmente 20, 20.1 sind über ein vorliegend gekrümmt ausgebildetes Verbindungselement miteinander verbunden und bilden eine insgesamt etwa U-förmige Struktur aus, die einerseits ausreichend robust ist, und sich andererseits zur Kompensation von Druck-, Zug-, und/oder Torsionsbeanspruchungen oder -belastungen zwischen Platinenkontaktelement 18 und Zellpolkontaktelement 15 als vorteilhaft erwiesen hat.
  • Die Krümmung des Kontaktierungsstegs 19 kann auch anders als in den Figuren gezeigt ausgebildet sein. Jedoch hat sich ein Verlauf des Kontaktierungsstegs 19 insbesondere für Traktionsbatterien für Elektrofahrzeuge im Hinblick auf die Montage, den möglichen Ausgleich von mechanischen Belastungen, und im Hinblick auf die Herstellung als besonders vorteilhaft erwiesen, insbesondere bei Ausgestaltungen, bei welchen das Stegsegment 20, und ggf. das weitere Stegsegment 20.1 einen im Wesentlichen geradlinigen Verlauf aufweisen, und über ein zwischenliegendes Verbindungselement eine U-förmige Struktur ausbilden. Die Stegsegmente 20, 20.1 können Bestandteil eines S-förmig gekrümmten Stegabschnitts sein.
  • 7 zeigt eine Teilquerschnittsdarstellung entlang der Linie A-A der 3. Aus einer Zusammenschau der 1 bis 7 ergibt sich, dass der Zellpolverbinder 6 anhand der Zellpolkontaktelemente 15 auf dem Tragrahmen 8 abgestützt und befestigt ist.
  • Insbesondere kann der Zellpolverbinder 6 an einer vom Kontaktierungssteg 19 angewandten Seitenkante in ein Rastelement 23, z. B. eine Rastnut, des Tragrahmens 8, eingerastet sein, und an einer davon abgewandten Seitenkante beispielsweise mittels zwei in den Zellpolkontaktelementen 15 vorgesehenen Durchgangslöchern 24 mit dem Tragrahmen 8 unter Verwendung einer form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung verbunden sein. Die Durchgangslöcher 24 können beispielsweise zur Herstellung einer durch Heißverstemmung 25 erzeugten form- und kraftschlüssigen Verbindung verwendet werden. Die Platine 10 kann ebenfalls über geeignete Verbindungen am Tragrahmen 8 befestigt sein.
  • Wie aus 7 ersichtlich ist, kann der Tragrahmen 8 ein oder mehrere erste Stützelemente 26.1 und ein oder mehrere zweite Stützelemente 26.2 umfassen, wobei die Zellpolkontaktelemente 15 auf den zweiten Stützelementen 26.2 abgestützt sein können, beispielsweise an einer von den Rastelementen 23 abgewandten Seite. Die Platinenkontaktelemente 18 können an einer von der Platinenkontaktierungsfläche 22 abgewandten Seite auf den ersten Stützelementen 26.1 abgestützt sein, wobei die ersten Stützelemente 26.1 damit als Auflager für die Platinenkontaktelemente 18 und ggf. für die, in der Ansicht der 7 betrachtet darüber gelegene, Platine 10 dienen können.
  • Der Tragrahmen 8 kann ferner geeignete Anschlag- und Positionierungselemente 27 oder -vorsprünge aufweisen, an welchen die Platine 10 in einer Richtung senkrecht zu den Zellpolverbinderreihen 9.1 bzw. 9.2 angeschlagen werden kann, so dass eine geeignete Positionierung der Platine 10 relativ zum Tragrahmen 8 erreicht werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das Stegsegment 20 eine z. B. dem jeweiligen Zellpolkontaktelement 15 abgewandte Anschlagfläche 28 aufweisen, die beispielsweise zum Anschlagen der Platine 10 oder anderer Komponenten in Richtung senkrecht zu den Zellpolverbinderreihen 9 dient, beispielsweise im Rahmen der Herstellung, der Montage und/oder zur Positionierung der Platine 10.
  • Die Stegsegmente 20 und/oder die Anschlag- und Positionierungselemente 27 können ferner Rastelemente zur Verrastung der Platine 10 oder anderer Komponenten umfassen.
  • Wie insbesondere auch aus der Darstellung der 7 ersichtlich ist, sind die Zellpolkontaktelemente 15 mehrlagig ausgebildet und umfassen vorliegend zwei Materiallagen, wobei der Kontaktierungssteg 19 mit derjenigen Materiallage 29 einstückig verbunden ist, welche bei ordnungsgemäßer Montage mit den Zellpolen 5 verbunden ist, d. h. welche die Zellpolkontaktierungsfläche 21 umfasst, mit welcher das Zellpolkontaktelement 15 unmittelbar mit dem jeweiligen Zellpol 5 verbunden werden kann.
  • Insgesamt zeigt sich, dass durch das hierin vorgeschlagene Kontaktierungssystem und den vorgeschlagenen Energiespeicher die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe gelöst werden kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Energiespeicher
    2
    Kontaktierungssystem
    3
    Gehäuse
    4
    Energiespeicherzelle
    5, 5.1
    Zellpol
    6
    Zellpolverbinder
    7
    Spannungsabgriff
    8
    Tragrahmen
    9.1, 9.2
    Zellpolverbinderreihe
    10
    Platine
    11
    Kontaktelement
    12
    Haltesteg
    13
    Schnittstelle
    14.1, 14.2
    Spannungsabgriff
    15
    Zellpolkontaktelement
    16
    Ausgleichsstruktur
    17
    Materialschicht
    18
    Platinenkontaktelement
    19
    Kontaktierungssteg
    20
    Stegsegment
    20.1
    weiteres Stegsegment
    21
    Zellpolkontaktierungsfläche
    22
    Platinenkontaktierungsfläche
    23
    Rastelement
    24
    Durchgangsloch
    25
    Heißverstemmung
    26
    Stützelement
    27
    Anschlag- und Positionierelement
    28
    Anschlagfläche
    29
    Materiallage
    A
    Längsachse
    E
    Zellpolkontaktierungsebene
    L
    Verbindungslinie
    N
    Normalenvektor
    P
    Platinenkontaktierungsebene
    S
    Steglängsachse
    α
    Winkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 102011079895 A1 [0003]
    • DE 102011076624 A1 [0003]

Claims (10)

  1. Kontaktierungssystem (2) zur elektrischen Verschaltung mehrerer Energiespeicherzellen (4) eines elektrischen Energiespeichers (1), umfassend mehrere, zur elektrischen Verschaltung jeweils zumindest zweier Zellpole (5) der Energiespeicherzellen (4) ausgebildete Zellpolverbinder (6) mit jeweils zumindest zwei Zellpolkontaktelementen (15), wobei zumindest einer der Zellpolverbinder (6) zumindest ein zur Kontaktierung einer elektronischen Schaltung (10) ausgebildetes Platinenkontaktelement (18) umfasst, welches mit einem der Zellpolkontaktelemente (15) des Zellpolverbinders (6) über einen Kontaktierungssteg (19) elektrisch leitend verbunden ist, und der Kontaktierungssteg (19) zumindest ein schräg zu einer Zellpolkontaktierungsebene (E) des Zellpolkontaktelements (15) verlaufendes Stegsegment (20, 20.1) umfasst.
  2. Kontaktierungssystem (2) nach Anspruch 1, wobei das Platinenkontaktelement (18) plättchenförmig, optional mit rechteckiger, quadratischer, oder ovaler Platinenkontaktierungsfläche (22), ausgebildet ist, und/oder wobei das Platinenkontaktelement (18), insbesondere die oder eine Platinenkontaktierungsfläche (22) des Platinenkontaktelements (18), zumindest teilweise von der Zellpolkontaktierungsebene (E) beabstandet ist, und/oder wobei das Platinenkontaktelement (18) im Wesentlichen parallel zur Zellpolkontaktierungsebene (E) ausgerichtet ist, und/oder wobei das Platinenkontaktelement (18) und der Kontaktierungssteg (19) an einer von einer Zellpolkontaktierungsfläche (21) des Zellpolkontaktelements (15) abgewandten Seite ausgebildet sind und/oder wobei das Platinenkontaktelement (18) und der Kontaktierungssteg (19) in Draufsicht betrachtet zumindest teilweise außerhalb des Zellpolkontaktelements (15) verlaufen, und/oder wobei sich der Kontaktierungssteg (19) und das damit verbundene Platinenkontaktelement (18) quer, insbesondere senkrecht, zur Verbindungslinie (L) zweier benachbarter Zellpolkontaktelemente (15) des jeweiligen Zellpolverbinders (6) erstrecken.
  3. Kontaktierungssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Kontaktierungssteg (19) einstückig mit zumindest einem Zellpolkontaktelement (15) des jeweiligen Zellpolverbinders (6) ausgebildet ist, und/oder wobei der Kontaktierungssteg (19) einstückig mit dem jeweiligen Platinenkontaktelement (18) ausgebildet ist, und/oder wobei der Kontaktierungssteg (19) zwei schräg zur Zellpolkontaktierungsebene (E), optional etwa parallel zueinander ausgerichtete, Stegsegmente (20, 20.1) umfasst, welche, in Schnitten senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene (E) optional ein U-förmiges Profil, insbesondere mit geradem, gekrümmten oder gewellten Boden, aufweisen, und/oder wobei das zumindest eine Stegsegment (20, 20.1) in Schnitten senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene (E) einen im Wesentlichen geradlinigen Verlauf aufweist, und/oder Bestandteil eines S-förmig gekrümmten Stegabschnitts des Kontaktierungsstegs (19) ist, und/oder wobei der Kontaktierungssteg (19) als ein, insbesondere im Querschnitt, flach ausgebildetes, insbesondere gekrümmtes oder gewelltes, Kontaktband umgesetzt ist, wobei optional die in Längsrichtung des Kontaktbands gemessene Breite kleiner ist, als eine entsprechend gemessene Breite des Zellpolkontaktelements (15) und/oder des Platinenkontaktelements (18).
  4. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwei Zellpolkontaktelemente (15) zumindest eines Zellpolverbinders (6) des Kontaktierungssystems (2), in jeweils einstückiger Ausbildung über einen zum Ausgleich von Zug- und/oder Biege- und/oder Torsionsbeanspruchungen des Zellpolverbinders (6) ausgebildeten Wellenabschnitt (16), mit zumindest einem Wellenberg (16) und/oder zumindest einem Wellental, miteinander verbunden sind, und/oder wobei Zellpolkontaktierungsflächen (21) der Zellpolkontaktelemente (15) zumindest eines Zellpolverbinders (6) in einer gemeinsamen Zellpolkontaktierungsebene (E) gelegen sind, wobei Platinenkontaktierungsflächen (22) zumindest zweier Platinenkontaktelemente (18) in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene gelegen sind, wobei optional die Zellpolkontaktierungsebene (E) und die Platinenkontaktierungsebene (P) echt parallel zueinander verlaufen.
  5. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Stegsegment (20, 20.1) eine, insbesondere dem jeweiligen Zellpolkontaktelement (15) abgewandte, Anschlagfläche (28) zur Anlage einer mit dem Platinenkontaktelement (18) verbundenen Platine (10) oder einer anderen Komponente des Kontaktierungssystems (2) umfasst, und/oder wobei das Stegsegment (20, 20.1) zumindest an einer vom jeweiligen Zellpolkontaktelement (15) abgewandten Seite zumindest ein Rastelement zur Verrastung einer bzw. der mit dem Platinenkontaktelement (18) verbundenen Platine (10) umfasst, und/oder wobei das Platinenkontaktelement (18) und/oder das Stegsegment (20, 20.1) des Weiteren ausgebildet und eingerichtet sind als Tragelement/e für eine bzw. die mit dem Platinenkontaktelement (18) verbundene Platine (10).
  6. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Zellpolverbinder (6), insbesondere die Zellpolkontaktelemente (15), mehrlagig mit zumindest zwei Materiallagen (29), ausgebildet ist/sind, wobei optional der Kontaktierungssteg (19) mit derjenigen Materiallage (29) einstückig verbunden ist, welche bei ordnungsgemäßer elektrischer Verbindung unmittelbar mit den Zellpolen (5) verbunden ist.
  7. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend des Weiteren einen Tragrahmen (8) an welchem der zumindest eine Zellpolverbinder (6) mechanisch befestigt ist, wobei der Zellpolverbinder (6) optional eine zur Befestigung mit dem Tragrahmen (8) ausgebildete Befestigungskomponente (24) umfasst, welche ausgebildet ist zur form- und/oder kraftschlüssigen Verbindung mit dem Tragrahmen (8), wobei die Befestigungskomponente (24) optional zumindest ein senkrecht zur Zellpolkontaktierungsebene (E) ausgerichtetes Durchgangsloch (24) aufweist, wobei der Zellpolverbinder (6) mittels des Durchgangslochs (24) optional durch eine Nietverbindung und/oder Verstemmung (25) mit dem Tragrahmen (8) verbunden ist, und wobei der Zellpolverbinder (6) an einer von der Befestigungskomponente (24), insbesondere dem Durchgangsloch (24), abgewandten Seite weiter optional mittels zumindest eines am Tragrahmen (8) ausgebildeten Rastelements (23) im Eingriff ist, wobei optional der Tragrahmen (8) für zumindest ein Platinenkontaktelement (18), bevorzugt für jedes Platinenkontaktelement (18), ein Stützelement (26) aufweist, optional umfassend jeweils zumindest einen Stützvorsprung (26), wobei das Platinenkontaktelement (18) mit einer von der Platinenkontaktierungsfläche (22) des Platinenkontaktelements (18) abgewandten Seite auf dem Stützelement (26) abgestützt ist.
  8. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, umfassend zumindest eine Zellpolverbinderreihe (9.1, 9.2) mit jeweils mehreren, parallel zur Längsachse (A) des Kontaktierungssystems (2) hintereinander gelegen angeordneten Zellpolverbindern (6), wobei die Zellpolverbinder (6) einer Zellpolverbinderreihe (9.1, 9.2) bevorzugt derart ausgerichtet sind, dass Verbindungslinien (L) der Zellpolkontaktelemente (15) der Zellpolverbinder (6) jeweils parallel zur Längsachse der Zellpolverbinderreihe, insbesondere parallel zu einer Längsachse (A) des Kontaktierungssystems (2), orientiert sind, und/oder wobei Zellpolverbinder (6) einer Zellpolverbinderreihe (9.1, 9.2) derart ausgerichtet sind, dass sich die aus Kontaktierungssteg (19) und Platinenkontaktelement (19) gebildete Einheit quer, insbesondere senkrecht zur Längsachse (A) der Zellpolverbinderreihe (9.1, 9.2) und/oder des Kontaktierungssystems (2) erstreckt, wobei die Zellpolverbinderreihen (9.1, 9.2) optional paarweise ausgebildet sind, und wobei die Zellpolverbinder (6) eines Zellpolverbinderreihenpaars (9.1, 9.2) derart ausgerichtet sind, dass die Platinenkontaktelemente (18) der einen Zellpolverbinderreihe (9.1) den Platinenkontaktelementen (18) der jeweils anderen Zellpolverbinderreihe (9.2) zugewandt sind, wobei die Platine (10) parallel zur Längsachse der Zellpolverbinderreihe (9.1, 9.2) und/oder des Kontaktierungssystems (2) verläuft, und sich optional im Wesentlichen über die gesamte Längserstreckung der und/oder parallel zu den Zellpolverbinderreihen (9.1, 9.2) erstreckt, und/oder wobei das Kontaktierungssystem (2) optional des Weiteren eine Platine (10) mit einer Mehrzahl an Platinenkontakten umfasst, wobei die Anzahl der Platinenkontakte optional der Anzahl der Platinenkontaktelemente (18) entspricht, und wobei jeder Platinenkontakt mit einem Platinenkontaktelement (18) unmittelbar elektrisch leitend verbunden ist, insbesondere durch eine stoffschlüssige Verbindung, wobei optional die Platine (10) zwischen zwei Zellpolverbinderreihen (9.1, 9.2) angeordnet ist und der Platine (10) zugewandte Platinenkontaktelemente (18) mit korrespondierenden Platinenkontakten elektrisch kontaktiert sind, und optional die Platine (10) mit zumindest einer längsseitigen Kante an die Stegsegmente (20) der jeweiligen Kontaktierungsstege (19) angeschlagen ist, und/oder die Platine (10) optional über die Platinenkontakte zumindest teilweise auf den Platinenkontaktelementen (18) abgestützt ist.
  9. Kontaktierungssystem (2) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend des Weiteren zumindest eine an einem längsseitigen Ende des Kontaktierungssystems (2) ausgebildete elektrische Schnittstelle (13), insbesondere umfassend zumindest ein Steckkontaktelement (14), wobei die zumindest eine elektrische Schnittstelle (13) optional zumindest einen Leistungs- (14) und/oder Steuerabgriff umfasst, wobei die Schnittstelle (13) weiter optional derart ausgebildet ist, dass die Steckrichtung der Schnittstelle (13) parallel zur Längsachse (A) des Kontaktierungssystems (2) verläuft.
  10. Energiespeicher (1), insbesondere Traktionsbatterie (1) für Elektrofahrzeuge, umfassend eine Mehrzahl an Energiespeicherzellen (4), insbesondere elektrochemischen Speicherzellen, insbesondere Sekundärbatteriespeicherzellen, umfassend jeweils Zellpole (5) entgegengesetzter Polarität, und umfassend des Weiteren zumindest ein Kontaktierungssystem (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Zellpole (5) zumindest einer Teilmenge der Energiespeicherzellen (4) mittels der Zellpolverbinder (6) des Kontaktierungssystems (2) elektrisch verschaltet, insbesondere in Reihe geschaltet, sind, wobei elektrische Kontaktflächen der mit einem Kontaktierungssystem (2) verschalteten Zellpole (5) optional in einer gemeinsamen Zellpolkontaktierungsebene (E) gelegen sind, und/oder weiter optional Platinenkontaktierungsflächen (22) der Platinenkontaktelemente (18) in einer gemeinsamen Platinenkontaktierungsebene (P) gelegen sind, wobei optional Zellpolkontaktierungsebene (E) und Platinenkontaktierungsebene (P) echt parallel zueinander angeordnet sind, und wobei optional die Platinenkontaktierungsebene (P) in Richtung der Zellpolnormalen (N) der Zellpole (5) betrachtet oberhalb der Zellpolkontaktierungsebene (E) gelegen ist.
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